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Nervenzelle Aufbau und Funktion: Alles, was du wissen musst!

@s.toni.lh

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Nervenzelle Aufbau und Funktion: Alles, was du wissen musst!

 

Biologie

 

12/13

Lernzettel

Nervenzellen (Neuronen) sind spezialisierte Zellen zur Informationsverarbeitung und -weiterleitung im Nervensystem.
• Der Aufbau einer Nervenzelle umfasst Dendriten zur Signalaufnahme, den Zellkörper (Soma) zur Signalverarbeitung, das Axon zur Signalweiterleitung und Synapsen zur Signalübertragung.
Gliazellen unterstützen die Funktion der Nervenzellen auf vielfältige Weise.
• Der Transport von Stoffen im Axon erfolgt mithilfe von Motorproteinen entlang des Cytoskeletts.
• Das Nervensystem besteht aus dem Zentralnervensystem (Gehirn und Rückenmark) und dem peripheren Nervensystem.

9.5.2023

1024

Skizze einer Nervenzelle

Die Skizze zeigt den grundlegenden Aufbau einer Nervenzelle. Wichtige Bestandteile sind die Dendriten zur Signalaufnahme, der Zellkörper (Soma) zur Signalauslösung, das Axon zur Signalweiterleitung und die Synapsen zur Signalübertragung. Weitere wichtige Strukturen umfassen den Zellkern, Mitochondrien, den Axonhügel, Schwannsche Zellen und Ranviersche Schnürringe.

Highlight: Die Dendriten müssen verzweigt dargestellt werden und sollten nicht länger als das Axon sein.

Vocabulary: Axon: Langer Fortsatz der Nervenzelle, der elektrische Signale vom Zellkörper zu den Synapsen leitet.

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Grundlagen der Nervenzelle

Neuronen lassen sich in vier funktionelle Regionen einteilen:

  1. Dendriten: Dünne, verzweigte Ausläufer zur Signalaufnahme von anderen Neuronen.
  2. Axonhügel: Region zur Signalauslösung, wo empfangene Signale verarbeitet werden.
  3. Axon: Leitet elektrische Signale über die Axonmembran weiter, unterstützt durch spannungsgesteuerte Ionenkanäle und myelinhaltige Hüllzellen.
  4. Synapsen: Verantwortlich für die Signalübertragung auf Zielzellen durch Umwandlung elektrischer in chemische Signale.

Definition: Motorische Neurone sind Nervenzellen, die an der Muskelkontraktion beteiligt sind.

Example: An den Synapsen werden Neurotransmitter in den synaptischen Spalt freigesetzt und binden an spezifische Rezeptoren der Zielzelle, z.B. einer Muskelzelle.

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Grundbauplan des Neurons

Nervenzellen variieren in Größe und Form, weisen aber stets eine Gliederung in Zellkörper und Zellfortsätze auf. Die charakteristischen Fortsätze sind das lange, meist unverzweigte Axon und die fein verästelten Dendriten. Dendriten nehmen Nervenimpulse auf und leiten sie zum Zellkörper, wo die Signale verrechnet werden. Am Axonhügel werden bei Überschreitung eines Schwellenwerts neue Nervenimpulse ausgelöst, die entlang des Axons weitergeleitet werden.

Der Zellkörper enthält den Zellkern und wichtige Zellorganellen wie Ribosomen, Endoplasmatisches Retikulum, Golgi-Apparat und Lysosomen, die für den Stoffwechsel und die Proteinbiosynthese essentiell sind.

Vocabulary: Axosomatische Synapse: Eine Synapse, bei der das Axon einer Nervenzelle direkt auf den Zellkörper (Soma) einer anderen Nervenzelle trifft.

Definition: Der Axonhügel ist der Übergangsbereich zwischen Zellkörper und Axon, an dem die Entstehung von Nervenimpulsen initiiert wird.

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Bau und Funktion von Nervenzellen

Nervenzellen sind die Grundbausteine des Nervensystems, das aus Milliarden miteinander vernetzter Neuronen besteht. Sie ermöglichen die Informationsweiterleitung von den Sinnesorganen zum Gehirn und vom Gehirn zu den Organen und zur Körperperipherie. Das Nervensystem gliedert sich in das Zentralnervensystem (Gehirn und Rückenmark) und das periphere Nervensystem.

Nervenzellen sind hochspezialisierte Zellen, die Informationen empfangen, in elektrische Signale (Nervenimpulse) umwandeln und diese an andere Nervenzellen oder Muskelzellen übermitteln. Gliazellen unterstützen dabei die Arbeit der Nervenzellen auf vielfältige Weise.

Highlight: Die Funktion der Nervenzelle besteht in der Aufnahme, Verarbeitung und Weiterleitung von Informationen in Form von elektrischen Signalen.

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Transport im Axon

Das Axon einer Nervenzelle kann beim Menschen bis zu einem Meter lang sein und enthält ein ausgeprägtes Cytoskelett mit vielen regelmäßig angeordneten Mikrotubuli. Da viele Stoffe am Axonende benötigt werden, aber nur im Zellkörper synthetisiert werden können, ist ein effizienter Transportmechanismus notwendig.

Der Transport erfolgt mithilfe von Motorproteinen (Kinesin und Dynein), die sich entlang der Mikrotubuli bewegen. Diese Proteine transportieren Vesikel mit einer Geschwindigkeit von 200-400 mm pro Tag und ermöglichen so einen schnellen Stofftransport zwischen Zellkörper und Axonendigungen.

Highlight: Der axonale Transport ist essentiell für die Funktion des Axons in der Nervenzelle, da er die Versorgung der Synapsen mit notwendigen Stoffen sicherstellt.

Vocabulary: Mikrotubuli: Röhrenförmige Proteinstrukturen im Cytoskelett, die als "Schienen" für den intrazellulären Transport dienen.

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